JP5091693B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は液滴を吐出する記録ヘッドを備える画像形成装置に関する。

プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、これらの複合機等の画像形成装置として、例えばインク液滴を吐出する記録ヘッドを用いた液体吐出記録方式の画像形成装置としてインクジェット記録装置などが知られている。この液体吐出記録方式の画像形成装置は、記録ヘッドからインク滴を、搬送される用紙（紙に限定するものではなく、ＯＨＰなどを含み、インク滴、その他の液体などが付着可能なものの意味であり、被記録媒体あるいは記録媒体、記録紙、記録用紙などとも称される。）に対して吐出して、画像形成（記録、印字、印写、印刷も同義語で使用する。）を行なうものであり、記録ヘッドが主走査方向に移動しながら液滴を吐出して画像を形成するシリアル型画像形成装置と、記録ヘッドが移動しない状態で液滴を吐出して画像を形成するライン型ヘッドを用いるライン型画像形成装置がある。

なお、本願において、「画像形成装置」は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液体を吐出して画像形成を行う装置を意味し、また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与すること（単に液滴を媒体に着弾させること）をも意味する。また、「インク」とは、インクと称されるものに限らず、記録液、定着処理液、液体などと称されるものなど、画像形成を行うことができるすべての液体の総称として用いる。

このような液体吐出方式の画像形成装置において、特に、液滴を吐出する記録ヘッドを搭載したキャリッジを往復移動させて、往路及び復路の双方向で印字を行うようにした場合、印字画像が罫線であるとき、往路と復路で罫線の位置ずれが発生し易いという問題がある。また、異なる色を重ねるときに色重ねずれが発生し易いという問題がある。

そのため、一般的に、インクジェット記録装置などでは、着弾位置ズレ調整用のテストチャートを出力し、ユーザが最適値を選んで入力し、入力された結果に基づいて吐出タイミングの調整などを行うようにすることが行われているが、テストチャートの見方には個人差があり、また、操作に不慣れなためデータ入力ミスの発生などが考えられるので、逆に調整の不具合を招いてしまうことが考えられる。

そこで、従来、特許文献１ないし３には、搬送ベルトや媒体の保持搬送部材上にテストパターンを形成し、このテストパターンをセンサにて読取ることが記載されている。
特公平４−３９０４１号公報 特開２００５−３４２８９９号公報 特許第３８２８２５１号公報

また、特許文献４には、記録紙にテストパターンを形成し、このテストパターンをセンサにて読取ることが記載されている。
特開２００４−３１４３６１号公報

また、特許文献５には、搬送ベルト上に位置ずれ補正パターンを形成し、位置ずれ補正パターンの有無を検出するセンサで読取ったセンサ出力に対し、パターン周波数を超える周波数成分をカットするフィルタでフィルタ処理を行なうことで、高周波成分ノイズを取り除き位置ずれ補正を行なうことが記載されている。
特許第３６４０６２９号公報

しかしながら、上述したように搬送ベルトや媒体上にテストパターンを形成してセンサにて読取る場合、例えば搬送ベルトの色とインクの色の組合せによっては色の差が小さいため正確に読取ることが困難である。そこで、色検出を正確に行うために色ごとに波長を変化させた光源を使用し検出するなどの構成が必要であり、実際上、従来の技術では搬送ベルト上にテストパターンを形成して、これを正確に読取ることはできない。

例えば、搬送ベルトが静電吸着ベルトであって、表面の絶縁層と裏面の中抵抗層とで形成されており、中抵抗層の導電性を得るためにカーボンが練りこまれているような場合、ベルトの外観上の色は黒となることから、色による反射だけでパターンを検出しようとしても黒インクと区別がつかなくなり、パターンを検出することはできない。

そこで、本出願人は、先に、撥水性を有するパターン形成部材上に独立したインク滴で構成されるパターンを形成し、そのインク滴が半球形状になる特性を生かして、単波長の光をインク滴に照射し、パターンが形成されていることによる正反射光量の減衰量を検出することで、パターンの位置検出及び位置ずれの検出を正確に行うことを提案している。

ところで、撥水性を有するパターン形成部材として例えば搬送ベルトを用いた場合、搬送ベルトの表面状態は経時的に変化するとともに、紙粉、紙詰まり除去時などに発生する偶発的なキズ、汚れが発生する。そのため、特許文献５に記載のように高周波成分ノイズを除去するだけでは、これらの偶発的なキズ、汚れ、ベルトの経時変化によって発生する低周波ノイズを除去することができず、正確なパターン検出を行うことができなくなるという課題がある。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、安定したパターンの検出精度、着弾位置ずれ補正精度を得られるようにすることを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、
液滴を吐出する記録ヘッドを搭載したキャリッジと、
搬送ベルト上に着弾位置ずれ検出用パターンを形成するパターン形成手段と、
前記キャリッジに備えられ、前記パターンを読取る発光手段及び受光手段で構成される読取り手段と、
前記読取り手段の読取り結果に基づいて前記記録ヘッドからの液滴の着弾位置ずれを補正する手段と、
前記パターンを形成する前に前記読取り手段で前記搬送ベルト上を走査したときの、前記読取り手段の読取り結果に基づいて前記搬送ベルト表面の周波数と各周波数成分の振幅を算出する周波数解析手段と、
前記周波数解析手段によって得られたベルト表面の周波数と各周波数成分の振幅に対し、所定レベルを上回った周波数成分のみピーク周波数として算出するピーク周波数算出手段と、を備え、
前記パターン形成手段は、前記周波数解析手段で算出された前記搬送ベルト表面のピーク周波数と異なる周波数の前記パターンを形成する
構成とした。

ここで、前記パターン形成手段は、前記パターンの周波数をパターン幅及びパターン間隔の少なくともいずれかで設定する構成とできる。

また、前記パターンの周波数及びその近傍の周波数を超える周波数成分をカットオフするフィルタリング手段を備えている構成とできる。

この場合、前記ピーク周波数算出手段の算出結果に応じてカットオフする周波数成分を決定するカットオフ周波数算出手段を備え、前記カットオフ周波数算出手段で算出されたカットオフ周波数を用いて前記読取りセンサの出力に対してフィルタリングする構成とできる。

また、前記周波数解析手段で、予め分割した複数の領域のいずれか１つ又は複数のベルト表面の状態を読み取り、前記読取った結果に基づいて前記パターンの形成可否を判別する構成とできる。

この場合、前記パターンの形成可否の判別結果に基づいて前記パターンを形成可能な領域を記憶する記憶手段を備えている構成とし、更に、前記記憶手段に前記パターンを形成可能な領域を記憶した後、前記パターンの形成動作を行う構成とできる。

また、前記ピーク周波数算出手段の算出結果が所定の帯域以上にわたって検出されたときには着弾位置ずれ補正ができない旨を報知する手段を備えている構成とできる。

本発明に係る画像形成装置によれば、搬送ベルト表面の周波数と異なる周波数を有するパターンを形成するので、安定したパターンの検出精度、着弾位置ずれ補正精度を得られる。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。本発明に係る着弾位置ずれ補正方法を実施する本発明に係る画像形成装置の一例の概要について図１ないし図５を参照して説明する。なお、図１は同画像形成装置の全体構成を示す概略構成図、図２は同装置の画像形成部及び副走査搬送部の平面説明図、図３は同じく一部透過状態で示す側面説明図である。

この画像形成装置は、装置本体１の内部（筺体内）に、用紙を搬送しながら画像を形成するための画像形成部（手段）２及び用紙を搬送するための副走査搬送部（手段）３等を有し、装置本体１の底部に設けた給紙カセットを含む給紙部（手段）４から用紙５を１枚ずつ給紙して、副走査搬送部３によって用紙５を画像形成部２に対向する位置で搬送しながら、画像形成部２によって用紙５に液滴を吐出して所要の画像を形成（記録）した後、排紙搬送部（手段）７を通じて装置本体１の上面に形成した排紙トレイ８上に用紙５を排紙する。

また、この画像形成装置は、画像形成部２で形成する画像データ（印刷データ）の入力系として、装置本体１の上部で排紙トレイ８の上方には画像を読み取るための画像読取部（スキャナ部）１１を備えている。この画像読取部１１は、照明光源１３とミラー１４とを含む走査光学系１５と、ミラー１６、１７を含む走査光学系１８とが移動して、コンタクトガラス１２上に載置された原稿の画像の読取りを行い、走査された原稿画像がレンズ１９の後方に配置した画像読取り素子２０で画像信号として読み込まれ、読み込まれた画像信号はデジタル化され画像処理され、画像処理した印刷データを印刷することができる。

ここで、この画像形成装置の画像形成部２は、図２にも示すように、ガイドロッド２１及び図示しないガイドレールでキャリッジ２３を片持ちで主走査方向に移動可能に保持し、主走査モータ２７で駆動プーリ２８Ａと従動プーリ２８Ｂ間に架け渡したタイミングベルト２９を介して主走査方向に移動走査する。

ここで、この画像形成装置の画像形成部２は、図２にも示すように、前側板１０１Ｆと後側板１０１Ｒとの間に横架した主ガイド部材であるキャリッジガイド（ガイドロッド）２１と後ステー１０１Ｂ側に設けた従ガイド部材であるガイドステー２２で、キャリッジ２３を主走査方向に移動可能に保持し、主走査モータ２７で駆動プーリ２８Ａと従動プーリ２８Ｂ間に架け渡したタイミングベルト２９を介して主走査方向に移動走査する。

そして、このキャリッジ２３上には、それぞれブラック（Ｋ）インクを吐出する２個の液滴吐出ヘッドからなる記録ヘッド２４ｋ１、２４ｋ２と、シアン（Ｃ）インク、マゼンタ（Ｍ）インク、イエロー（Ｙ）インクを吐出するそれぞれ１個の液滴吐出ヘッドからなる記録ヘッド２４ｃ、２４ｍ、２４ｙ（色を区別しないとき及び総称するときは「記録ヘッド２４」という。）の計５個の液滴吐出ヘッドを搭載し、キャリッジ２３を主走査方向に移動させ、副走査搬送部３によって用紙５を用紙搬送方向（副走査方向）に送りながら記録ヘッド２４から液滴を吐出させて画像形成を行うシャトル型としている。

また、キャリッジ２３には各記録ヘッド２４に所要の色の記録液を供給するためにサブタンク２５を搭載している。一方、図１に示すように、装置本体１の前面からカートリッジ装着部２６Ａに、ブラック（Ｋ）インク、シアン（Ｃ）インク、マゼンタ（Ｍ）インク、イエロー（Ｙ）インクをそれぞれ収容した記録液カートリッジである各色のインクカートリッジ２６を着脱自在に装着でき、各色のインクカートリッジ２６から各色のサブタンク２５に図示しないチューブを介してインク（記録液）を補充供給する。なお、ブラックインクは１つのインクカートリッジ２６から２つのサブタンク２５に供給する構成としている。

なお、記録ヘッド２４としては、インク流路内（圧力発生室）のインクを加圧する圧力発生手段（アクチュエータ手段）として圧電素子を用いてインク流路の壁面を形成する振動板を変形させてインク流路内容積を変化させてインク滴を吐出させるいわゆるピエゾ型のもの、或いは、発熱抵抗体を用いてインク流路内でインクを加熱して気泡を発生させることによる圧力でインク滴を吐出させるいわゆるサーマル型のもの、インク流路の壁面を形成する振動板と電極とを対向配置し、振動板と電極との間に発生させる静電力によって振動板を変形させることで、インク流路内容積を変化させてインク滴を吐出させる静電型のものなどを用いることができる。

また、キャリッジ２３の主走査方向に沿って前側板１０１Ｆと後側板１０１Ｒとの間に、スリットを形成したリニアスケール１２８を張装し、キャリッジ２３にはリニアスケール１２８のスリットを検知する透過型フォトセンサからなるエンコーダセンサ１２９を設け、これらのリニアスケール１２８とエンコーダセンサ１２９によってキャリッジ２３の移動を検知するリニアエンコーダを構成している。

また、キャリッジ２３の一側面には、本発明に係る着弾位置ずれ検出用パターン（調整パターンという。）の読取りを行うための発光手段及び受光手段を含む反射型フォトセンサで構成した読取り手段（検出手段）である読取りセンサ４０１を備え、この読取りセンサ４０１によって後述するように搬送ベルト３１上に形成された着弾位置ずれ検出用の調整パターンを読み取る。また、キャリッジ２３の他側面には、搬送される被搬送部材の先端を検出するシート材検出手段であるシート材検知センサ（先端検知センサ）３３０を備えている。

さらに、キャリッジ２３の走査方向一方側の非印字領域には、記録ヘッド２４のノズルの状態を維持し、回復するための維持回復機構（装置）１２１を配置している。この維持回復機構１２１は、５個の記録ヘッド２４の各ノズル面２４ａをキャッピングするキャップ部材である、１個の保湿用を兼ねた吸引用キャップ１２２ａと、４個の保湿用キャップ１２２ｂ〜１２２ｅと、記録ヘッド２４のノズル面２４ａをワイピングするためのワイピング部材であるワイパーブレード１２４と、空吐出を行うための空吐出受け１２５とが配置されている。また、キャリッジ２３の走査方向の他方側の非印字領域には、空吐出を行うための空吐出受け１２６を配置している。この空吐出受け１２６には開口１２７ａ〜１２７ｅを形成している。

副走査搬送部３は、図３にも示すように、下方から給紙された用紙５を略９０度搬送方向を転換させて画像形成部２に対向させて搬送するための、駆動ローラである搬送ローラ３２とテンションローラである従動ローラ３３間に架け渡した無端状の搬送ベルト３１と、この搬送ベルト３１の表面を帯電させるために高圧電源から交番電圧である高電圧が印加される帯電手段である帯電ローラ３４と、搬送ベルト３１を画像形成部２の対向する領域でガイドするガイド部材３５と、保持部材１３６に回転自在に保持されて、用紙５を搬送ローラ３２に対向する位置で搬送ベルト３１に押し付ける加圧コロ３６、３７と、画像形成部２によって画像が形成された用紙５の上面側を押えるガイド板３８と、画像が形成された用紙５を搬送ベルト３１から分離するための分離爪３９とを備えている。

搬送ベルト３１は、ＤＣブラシレスモータを用いた副走査モータ１３１によって、タイミングベルト１３２及びタイミングローラ１３３を介して搬送ローラ３２が回転されることで用紙搬送方向（副走査方向）に周回するように構成している。なお、搬送ベルト３１は、例えば、図４に示すように、抵抗制御を行っていない純粋な樹脂材、例えばＥＴＦＥピュア材で形成した用紙吸着面となる表層３１Ａと、この表層３１Ａと同材質でカーボンによる抵抗制御を行った裏層（中抵抗層、アース層）３１Ｂとの２層構造としているが、これに限るものではなく、１層構造あるいは３層以上の構造でも良い。

また、従動ローラ３３と帯電ローラ３４との間に、搬送ベルト３１の移動方向上流側から、搬送ベルト３１の表面に付着した紙粉等を除去するためのクリーニング手段とし搬送ベルト３１表面に当接する当接部材であるＰＥＴフィルムからなるマイラ（紙粉除去手段）１９１と、同じく搬送ベルト３１表面に当接するブラシ形状のクリーニングブラシ１９２と、搬送ベルト３１表面の電荷を除去するための除電ブラシ１９３とを備えている

さらに、搬送ローラ３２の軸３２ａには高分解能のコードホール１３７を取り付け、このコードホイール１３７に形成したスリット１３７ａを検出する透過型フォトセンサからなるエンコーダセンサ１３８を設けて、これらのコードホイール１３７とエンコーダセンサ１３８によってロータリエンコーダを構成している。

給紙部４は、装置本体１に抜き差し可能で、多数枚の用紙５を積載して収納する収容手段である給紙カセット４１と、給紙カセット４１内の用紙５を１枚ずつ分離して送り出すための給紙コロ４２及びフリクションパッド４３と、給紙される用紙５をレジストするレジストローラ対４４とを有している。

また、この給紙部４は、多数枚の用紙５を積載して収容するための手差しトレイ４６及び手差しトレイ４６から１枚ずつ用紙５を給紙するための手差しコロ４７と、装置本体１の下側にオプションで装着される給紙カセットや両面ユニットから給紙される用紙５を搬送するための縦搬送コロ４８を備えている。給紙コロ４２、レジストローラ４４、手差しコロ４７、縦搬送コロ４８などの副走査搬送部３へ用紙５を給送するための部材は図示しない電磁クラッチを介してＨＢ型ステッピングモータからなる給紙モータ（駆動手段）４９によって回転駆動される。

排紙搬送部７は、副走査搬送部３の分離爪３９で分離された用紙５を搬送する３個の搬送ローラ７１ａ、７１ｂ、７１ｃ（区別しないときは「搬送ローラ７１」という。）及びこれに対向する拍車７２ａ、７２ｂ、７２ｃ（同じく「拍車７２」という。）と、用紙５を反転してフェイスダウンで排紙トレイ８へ送り出すための反転ローラ対７７及び反転排紙ローラ対７８とを備えている。また、

また、１枚手差し給紙を行なうために、図１にも示すように、装置本体１の一側部側に、１枚手差し給紙トレイ１４１を装置本体１に対して開閉可能（開倒可能）に設け、１枚手差しを行なうときには１枚手差し給紙トレイ１４１を仮想線図示の位置に開倒する。この１枚手差し給紙トレイ１４１からの手差し給紙される用紙５は、ガイド板１１０の上面でガイドされてそのまま副走査搬送部３の搬送ローラ３２と加圧コロ３６との間に直線的に差し込むことができる。

一方、画像形成が行われた用紙５をフェイスアップでストレートに排紙するため、装置本体１の他側部側にストレート排紙トレイ１８１を開閉可能（開倒可能）に設けている。このストレート排紙トレイ１８１を開く（開倒）ことで、排紙搬送部７から送り出される用紙５を直線的にストレート排紙トレイ１８１に排紙することができる。

次に、この画像形成装置の制御部の概要について図５のブロック図を参照して説明する。
この制御部３００は、ＣＰＵ３０１と、ＣＰＵ３０１が実行するプログラム、その他の固定データを格納するＲＯＭ３０２と、画像データ等を一時格納するＲＡＭ３０３と、装置の電源が遮断されている間もデータを保持するための不揮発性メモリ（ＮＶＲＡＭ）３０４と、画像データに対する各種信号処理、並び替え等を行なう画像処理やその他装置全体を制御するための入出力信号を処理するＡＳＩＣ３０５とを含む、この装置全体の制御を司るとともに本発明に係るプレ走査、周波数解析、ピーク周波数算出、調整パターンの形成、調整パターンの検出、着弾位置調整（補正）などに関わる制御を司る主制御部３１０を備えている。

また、この制御部３００は、ホスト側と主制御部３１０との間に介在して、データ、信号の送受を行なうための外部Ｉ／Ｆ３１１と、記録ヘッド２４を駆動制御するためのヘッドデータ生成配列変換用ＡＳＩＣなどで構成されるヘッドドライバ（実際には記録ヘッド２４側に設けられる。）を含むヘッド駆動制御部３１２と、キャリッジ２３を移動走査する主走査モータ２７を駆動するための主走査駆動部（モータドライバ）３１３と、副走査モータ１３１を駆動するための副走査駆動部（モータドライバ）３１４と、給紙モータ４９を駆動するための給紙駆動部３１５と、排紙部７の各ローラを駆動する排紙モータ７９を駆動するための排紙駆動部３１６と、帯電ベルト３４にＡＣバイアスを供給するＡＣバイアス供給部３１９と、その他図示しないが、維持回復機構１２１を駆動する維持回復モータを駆動するための回復系駆動部、両面ユニットが装着された場合に両面ユニットを駆動する両面駆動部、各種のソレノイド（ＳＯＬ）類を駆動するソレノイド類駆動部（ドライバ）と、電磁クラック類などを駆動するクラッチ駆動部と、画像読取部１１を制御するスキャナ制御部３２５とを備えている。

また、主制御部に３１０は、搬送ベルト３１の周囲の温度及び湿度（環境条件）を検出する環境センサ２３４などの各種検出信号を入力する。なお、主制御部３１０には、その他の図示しない各種センサの検出信号も入力されるが図示を省略している。また、主制御部３１０は、装置本体１に設けたテンキー、プリントスタートキーなどの各種キー及び各種表示器を含む操作／表示部３２７との間で必要なキー入力の取り込み、表示情報の出力を行なう。

また、この主制御部３１０には、前述したキャリッジ位置を検出するリニアエンコーダを構成するフォトセンサ（エンコーダセンサ）１２９からの出力信号が入力され、主制御部３１０は、この出力信号に基づいて主走査駆動部３１５を介して副走査モータ２７を駆動制御することでキャリッジ２３を主走査方向に往復移動させる。また、この主制御部３１０には、前述した搬送ベルト３１の移動量を検出するロータリエンコーダを構成するフォトセンサ（エンコーダセンサ）１３８からの出力信号（パルス）が入力され、主制御部３１０は、この出力信号に基づいて副走査駆動部３１４を介して副走査モータ１３１を駆動制御することで搬送ローラ３２を介して搬送ベルト３１を移動させる。

また、主制御部３１０は、読取りセンサ４０１を用いて搬送ベルト３１上をプレ走査して、ベルト表面の周波数と各周波数の成分の振幅を算出する周波数解析を行い、得られた周波数と振幅に基づいて所定レベルを超える周波数成分（これを「ピーク周波数」という。）を算出する処理、搬送ベルト３１上に算出したピーク周波数と異なる周波数で調整パターンを形成する処理を行い、形成した調整パターンに対し、キャリッジ２３に搭載した読取りセンサ４０１の発光手段を発光させる発光駆動制御を行うとともに、受光手段の出力信号を入力して調整パターンを読取り、この読取り結果から着弾位置ずれ量を検出し、更に着弾位置ずれ量に基づいて記録ヘッド２４の液滴吐出タイミングを着弾位置ずれがなくなるように補正する制御を行う。なお、この詳細については後述する。

さらに、主制御部３１０は、記録ヘッド２４の維持回復動作を行うときには、維持回復機構駆動部２３８を介して維持回復機構１２１の駆動用モータ２３９を駆動制御して、キャップ１２２の昇降、ブレード（ワイパ部材）１２４の昇降などを行う。

このように構成した画像形成装置における画像形成動作について簡単に説明すると、搬送ベルト３１を駆動する搬送ローラ３２の回転量を検出して、この検出した回転量に応じて副走査モータ１３１を駆動制御するとともに、ＡＣバイアス供給部３１９から帯電ローラ３４に交番電圧である正負極の矩形波の高電圧を印加し、これによって、搬送ベルト３１には正と負の電荷が搬送ベルト３１の搬送方向に対して交互に帯状に印加され、搬送ベルト３１上に所定の帯電幅で帯電が行われて不平等電界が生成される。

そこで、用紙５が給紙部４から給紙されて、搬送ローラ３２と第１加圧コロ３６との間に送り込まれて、正負極の電荷が形成されることによって不平等電界が発生している搬送ベルト３１上へと送り込まれると、用紙５は電界の向きにならって瞬時に分極し、静電吸着力で搬送ベルト３１上に吸着され、搬送ベルト３１の移動に伴って搬送される。

そして、この搬送ベルト３１で用紙５を間歇的に搬送し、キャリッジ２３を主走査方向に移動しながら停止している用紙５上に記録ヘッド２４から記録液の液滴を吐出して画像を記録（印刷）し、印刷が行われる用紙５の先端側を分離爪３９で搬送ベルト３１から分離して排紙搬送部６に送り出し、排紙トレイ７に排出させる。

また、印字（記録）待機中にはキャリッジ２３は維持回復機構１２１側に移動されて、キャップ１２２で記録ヘッド２４のノズル面がキャッピングされて、ノズルを湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、吸引及び保湿用キャップ１２２ａで記録ヘッド２４をキャッピングした状態でノズルから記録液を吸引し、増粘した記録液や気泡を排出する回復動作を行い、この回復動作によって記録ヘッド２４のノズル面に付着したインクを清掃除去するためにワイパーブレード１２４でワイピングを行なう。また、記録開始前、記録途中などに記録と関係しないインクを空吐出受け１２５に向けて吐出する空吐出動作を行う。これによって、記録ヘッド２４の安定した吐出性能を維持する。

次に、この画像形成装置における液滴着弾位置ずれ補正制御に係わる部分について図６及び図７を参照して説明する。なお、図６は液滴着弾位置ずれ補正部を機能的に説明するブロック説明図、図７は同じく液滴着弾位置ずれ補正動作の説明に供する説明図である。

まず、キャリッジ２３には、図７及び図８にも示すように、パターン形成部材である撥水性部材である搬送ベルト３１上に形成される着弾位置ずれ検出用パターン（調整パターンというが、テストパターン、検出パターンなども同義で使用する。）４００を検知する読取り手段である読取りセンサ４０１が備えられている。なお、調整パターン４００は、図７に示す、少なくとも基準パターン４００ａと被測定パターン４００ｂとで構成される全体を意味する。

この読取りセンサ４０１は、主走査方向と直交する方向に並ぶ、搬送ベルト３１上の調整パターン４００に対して発光する発光手段である発光素子４０２と、調整パターン５０１からの正反射光を受光する受光手段である受光素子４０３とをホルダ４０４に保持してパッケージ化したものである。なお、ホルダ４０４の出射部及び入射部にはレンズ４０５が設けられている。

なお、読取りセンサ４０１内での発光素子４０２及び受光素子４０３は、図２に示すように、キャリッジ２３の走査方向に対して直交する方向に配置している。これにより、キャリッジ２３の移動速度変動による検出結果への影響を低減することができる。また、発光素子４０２としてはＬＥＤなど赤外領域や可視光など比較的単純かつ安価な光源を用いることできる。また、光源のスポット径（検出範囲、検出領域）は高精度のレンズを使用せずに安価なレンズを使用するためにｍｍオーダーの検出範囲となっている。

調整パターン形成／読取り制御手段５０１は、着弾位置ずれ補正が指示されたときには、キャリッジ２３を主走査方向に走査して、読取りセンサ４０１で搬送ベルト３１の表面を読取るプレ走査を行う。このとき読取りセンサ４０１から出力されるセンサ出力は、周波数解析手段５で読取って検出し、このときの読取りセンサ４０１の周波数解析手段５０７に入力される。

周波数解析手段５０７は、読取りセンサ４０１のセンサ出力から搬送ベルト表面の周波数と各周波数成分の振幅を算出してピーク周波数算出手段５０８に出力する。ピーク周波数算出手段５０８は、周波数解析手段５０７によって得られたベルト表面の周波数と各周波数成分の振幅に対し、所定レベルを上回った周波数成分のみをピーク周波数として算出して、調整パターン形成／読取り制御手段５０１に与える。

そこで、調整パターン形成／読取り制御手段５０１は、搬送ベルト３１上に対して、キャリッジ２３を主走査方向に走査するとともに液滴吐出制御手段５０２を介して液滴吐出手段である記録ヘッド２４から液滴を吐出させて、複数の独立した液滴５００で構成されるライン状の基準パターン４００ａと被測定パターン４００ｂ（これらを調整パターン４００という。）を形成する。このとき、調整パターン４００のパターン周波数がベルト表面のピーク周波数と異なるように基準パターン４００ａと被測定パターン４００ｂを形成する。

また、調整パターン形成／読取り制御手段５０１は、搬送ベルト３１上に形成した調整パターン４００を読取りセンサ４０１で読取る制御を行う。この調整パターン読取り制御は、キャリッジ２３を主走査方向に移動させながら読取りセンサ４０１の発光素子４０２を発光駆動し、搬送ベルト３１上の調整パターン４００に対して発光素子４０２からの出射光を照射させる。

読取りセンサ４０１は、搬送ベルト３１上の調整パターン４００に発光素子４０２からの射出光が照射されることで、調整パターン４００から反射される正反射光が受光素子４０３に入射され、受光素子４０３からは調整パターン４００からの正反射光の受光量に応じた検知信号が出力されて着弾位置補正手段５０５の着弾位置ずれ量演算手段５０３に入力される。

着弾位置補正手段５０５の着弾位置ずれ量演算手段５０３は、読取りセンサ４０１の受光素子４０３の出力結果に基づいて調整パターン４００の位置を検出して基準位置に対するずれ量（液滴着弾位置ずれ量）を算出する。この着弾位置ずれ量演算手段５０３で算出された着弾位置ずれ量は吐出タイミング補正量演算手段５０４に与えられ、吐出タイミング補正量演算手段５０４は着弾位置ずれ量がなくなるように液滴吐出制御手段５０２が記録ヘッド２４を駆動するときの吐出タイミングの補正量を算出して、この算出した吐出タイミング補正量を液滴吐出制御手段５０２に設定する。これにより、液滴吐出制御手段５０２は、記録ヘッド２４を駆動するときに、補正量に基づいて吐出タイミングを補正した上で記録ヘッド２４を駆動するので、液滴着弾位置のずれが低減する。

ここで、パターン４００の形成とその検出原理について図９ないし図１３をも参照して説明する。
まず、図９（ｂ）に示すように、搬送ベルト３１上に複数の独立したインク滴５００でパターン４００を形成する（着弾状態ではインク滴５００は半球状となる。）。ここで、１つのインク滴５００について、図１１にも示すように、発光素子４０２からの光が照射された場合、インク滴５００に入射光６０１が当たると、インク滴５００が丸みを帯びた光沢表面であるため、大部分は拡散反射光６０２となり正反射光６０３として検出されるものは僅かとなる。

この場合、搬送ベルト３１の表面（ベルト表面）は光沢を帯びており、発光素子４０１からの光が照射された場合に正反射光を返し易いものとすると、搬送ベルト３１上に形成された独立した複数のインク滴５００で構成されるパターン４００を含めて読取りセンサ４０１の発光素子４０２から光を照射して走査した場合、半球状で光沢をもつインク滴５００表面にて光が拡散されるためパターン４００の部分では正反射光６０３の量が減少し、正反射光６０３を受光する受光素子４０３の出力（センサ出力電圧Ｓｏ）が相対的に小さくなる。

したがって、この読取りセンサ４０１のセンサ出力電圧Ｓｏに基づいて搬送ベルト３１上に形成されたパターン４００の位置を検出することができる。

これに対し、図１０（ｂ）に示すように、搬送ベルト３１上でインク滴が隣同士接触してつながってしまった場合、つながったインク滴５００の上面はフラット（平坦）になってしまうので、これにより正反射光６０３が増加し、同図（ａ）に示すように、センサ出力電圧Ｓｏは搬送ベルト３１面と略同様な出力値となってしまい、インク滴５００の位置を検出することが困難になる。なお、インク滴がくっついてしまった場合でも、つながったインク滴の端部では散乱光が発生するが、範囲が極めて限られるため、検出が困難であり、仮に検出しようとすると、受光素子４０３で見る面積（検出する領域）を絞り込まなければならず、搬送ベルト３１の表面の極わずかな傷やごみなどのノイズ要因に反応してしまうおそれが発生し、検出精度の低下や検出結果の信頼性が低下することになる。

なお、図１２に示すように、インク滴５００は時間経過とともに乾燥するため表面から光沢が失われ、更に半球形状から徐々に平らになってくるため、正反射光６０３が生じる範囲及び割合が拡散反射光６０２に対して相対的に多くなり、搬送ベルト３１の表面から反射光と区別がつかなくなる。したがって、正反射光６０３を受光素子４０３で受光するとき、図１３に示すように、時間の経過と共にセンサ出力電圧Ｓｏは搬送ベルト３１面からの反射光を受光したときの出力電圧に近づくことになり、時間の経過と共に検知精度が低下することになるので、パターン４００を形成した後インク滴５００が平坦になる前にパターン４００の検出を行うことが好ましい。

このように、インク滴からの正反射光を受光する受光手段からの出力の内の正反射光が減衰している部分を判別することによって、パターンを検出するので、高精度に検出することができる。そして、この場合、パターン４００としては、読取りセンサ４０１の検出領域内で、独立した複数の液滴で構成されていることが好ましい。さらにいえば、インク滴は密集している（検出領域内で液滴の付着面積に対して液滴間の面積が小さい）ことが好ましい。

ここでは、液滴の特有の性質の上に立って、パターンを形成する部材として、撥水性を有する搬送ベルト上に、独立した複数の液滴で構成されるパターンを形成することによって、パターンからの正反射光の受光量の変化でパターンを高精度に検出でき、その結果、高精度にギャップ偏差を検出することができるようになる。

次に、搬送ベルト３１上に形成したパターン４００の位置検出処理及びパターン４００ａ、４００ｂ間の距離算出処理の異なる例について図１４ないし図１６を参照して説明する。
図１４に示す第１例において、図１４（ａ）に示すように搬送ベルト３１上に基準パターン４００ａと４００ｂが形成されているとき、これをセンサ走査方向（キャリッジ主走査方向）に読取りセンサ４０１で走査することにより読み取ると、読取りセンサ４０１の受光素子４０３の出力結果から、同図（ｂ）に示すように、基準パターン４００ａと被測定パターン４００ｂで立ち下がるセンサ出力電圧Ｓｏが得られる。

そこで、このセンサ出力電圧Ｓｏと予め定めた閾値Ｖｒとを比較することで、センサ出力電圧Ｓｏが閾値Ｖｒを下回った位置を基準パターン４００ａ、被測定パターン４００ｂのエッジとして検出することができる。このとき、閾値Ｖｒとセンサ出力電圧Ｓｏとで囲まれた領域（図に斜線を施して示す部分）の面積重心を算出し、この面積重心をパターン４００ａ、４００ｂの中心とすることができ、重心を用いることによって、センサ出力電圧の微小な振れによる誤差を低減することができる。

図１５に示す第２例においては、第１例と同様な基準パターン４００ａ、被測定パターン４００ｂを読取りセンサ４０１で走査することにより、図１５（ａ）に示すようなセンサ出力電圧Ｓｏが得られる。センサ出力電圧Ｓｏの立ち下がり部分を拡大したものを図１５（ｂ）に示している。

ここで、センサ出力電圧Ｓｏの立下り部分について、図１５（ｂ）の矢示Ｑ１方向に探索して、センサ出力電圧Ｓｏが下限閾値Ｖｒｄを切る（以下になる）点を点Ｐ２として記憶する。次に、点Ｐ２より矢示Ｑ２方向に探索して、センサ出力電圧Ｓｏが上限閾値Ｖｒｕを超える点を点Ｐ１として記憶する。そして、点Ｐ１と点Ｐ２の間の出力電圧Ｓｏより回帰直線Ｌ１を算出し、求めた回帰直線式を用いて、回帰直線Ｌ１と上下閾値の中間値Ｖｒｃとの交点を算出し交点Ｃ１とする。同様にして、センサ出力電圧Ｓｏの立上り部分について回帰直線Ｌ２を算出し、回帰直線Ｌ２と上下閾値の中間値Ｖｒｃとの交点を算出し交点Ｃ２とする。そして、交点Ｃ１と交点Ｃ２との中間点から、（交点Ｃ１＋交点Ｃ２）／２にてラインセンタＣ１２を算出する。

図１６に示す第３例においては、図１６（ａ）に示すように、第１例と同様に搬送ベルト３１上に形成された基準パターン４００ａ、被測定パターン４００ｂを形成し、これを主走査方向に読取りセンサ４０１で走査することにより、図１６（ｂ）に示すようなセンサ出力電圧（光電変換出力電圧）Ｓｏが得られる。

このとき、例えば、ＩＩＲフィルタで高調波ノイズを除去する処理を行い、次いで検出信号の品質評価（欠落、不安定、余剰の有無）を行い、閾値Ｖｒ近傍の傾斜部を検出して回帰曲線を算出する。そして、回帰曲線と閾値Ｖｒとの交点ａ１、ａ１、ｂ１、ｂ２を算出し（実際には位置カウンタで演算する。）、交点ａ１、ａ２の中間点Ａ、交点ｂ１、ｂ２の中間点Ｂを演算する。

次に、この画像形成装置における調整パターン４００を構成する着弾位置ずれを検出する最小単位（基本パターンともいう。）について図１８を参照して説明する。
前述したようにこの画像形成装置における着弾位置ずれ補正方法では、基準となる記録ヘッド（色）で搬送ベルトの送り方向にライン状のパターンを送り方向と直交する方向に形成し、その他の記録ヘッド（色）を一定間隔で同様なライン状のパターンを形成して、基準ヘッドとの距離を算出（計測）する。

ここで、最小項目ごとの基本パターンとしては、図１７（ａ）に示すように、往路（第１スキャン）時における記録ヘッド２４ｋ１で形成する基準パターンＦＫ１を基準として記録ヘッド２４ｋ２で形成する被測定パターンＦＫ２の着弾位置ずれを検出するパターンと、同図（ｂ）に示すように復路（第２スキャン）時における記録ヘッド２４ｋ１で形成する基準パターンＢＫ１を基準として記録ヘッド２４ｋ２で形成する被測定パターンＢＫ２の着弾位置ずれを検出するパターン、同図（ｃ）に示すように往路（第３スキャン）時における記録ヘッド２４ｋ１で形成する基準パターンＦＫ１を基準として、記録ヘッド２４ｃ、２４ｍ、２４ｙでそれぞれ形成する各色（Ｃ，Ｍ，Ｙ）の被測定パターンＦＣ、ＦＭ、ＦＹの着弾位置ずれを検出するパターン、同図（ｄ）に示すように復路（第４スキャン）時における記録ヘッド２４ｋ１で形成する基準パターンＦＫ１を基準として、記録ヘッド２４ｃ、２４ｍ、２４ｙでそれぞれ形成する各色（Ｃ，Ｍ，Ｙ）の被測定パターンＦＣ、ＦＭ、ＦＹの着弾位置ずれを検出するパターン、の４種類のパターンを最小基本項目毎のブロックパターン（基本パターン）として、このブロックパターンの組合せによって多様な検出内容を得る調整パターンを構成する。

特に、この上述した画像形成装置においては、ブラックを吐出する２つの記録ヘッド２４ｋ１、２４ｋ２を備えていることから、１つの記録ヘッドの双方向印字における着弾位置ずれだけでなく、２つの記録ヘッド２４ｋ１、２４ｋ２間で着弾位置ずれが生じる可能性があることから、記録ヘッド２４ｋ１で形成するパターンＦＫ１を基準として記録ヘッド２４ｋ２で形成するパターンＦＫ２の着弾位置ずれを検出するパターンも備えている。

次に、このブロックパターンによるモノクロ罫線ずれの調整パターン及びカラー色ずれの調整パターンについて図１８及び図１９を参照して説明する。
図１８に示す罫線ずれ調整パターン４００Ｂは、基準方向（往路とする）のパターンＦＫ１の位置を基準にして（パターンＫ１を基準パターンとして）決められた間隔で復路のパターンＢＫ１、往路のパターンＦＫ１、復路のパターンＢＫ２（これらが被測定パターンとなる。）を印字することで、これらのパターンＦＫ１、ＢＫ１、ＦＫ１、ＢＫ２の各位置情報から基準パターンであるパターンＫ１に対しての着弾位置ずれを検出することができる。なお、センサ走査方向（読取り方向）は片方向だけで読取る場合の例を示している。

図１９（ａ）、（ｂ）に示すカラー色ずれ調整パターン４００Ｃ１、４００Ｃ２は、基準となる色（ここでは、記録ヘッド２４ｋ１によるパターンＦＫ１が基準パターンとなる。）に対して規定間隔でそれぞれ各カラーのパターンＦＹ、ＦＭ、ＦＣ（これらが被測定パターンとなる。）を印字して、パターンＦＫ１とＦＹ、ＦＫ１とＦＭ、ＦＫ１とＦＣの着弾位置を検出することで、基準パターンＦＫ１に対する各色の着弾位置を検出することができる。なお、センサ走査方向（読取り方向）は片方向だけで読取る場合の例を示している。

そこで、主制御部３１０によって実行される液滴着弾位置ずれ調整（補正）処理の第１例について図２０のフロー図及び図２１ないし図２７の説明図を参照して説明する。
この処理がエントリイされると、調整パターン４００を形成する前に、キャリッジ２３を主走査方向に移動し、読取りセンサ４０１によって搬送ベルト３１の全領域に対してプレスキャンを行って、搬送ベルト３１の表面（ベルト表面）の状態を読み取る。

このとき、搬送ベルト３１がきれいな状態であれば、図２１に示す初期ベルトのセンサ出力電圧と同様にセンサ出力電圧を安定しているが、搬送ベルト３１のベルト表面にキズや汚れなどがある場合には、図２３に示す経時ベルトのセンサ出力電圧のようにセンサ出力電圧の振れが大きく安定しない。なお、「初期ベルト」とは工場出荷時など未使用の状態の搬送ベルト、「経時ベルト」とは実際に使用された状態の搬送ベルトの意味である。

次いで、プレスキャンで得られる読取りセンサ４０１のセンサ出力電圧に基づいてベルト表面の周波数と各周波数成分の振幅を算出する周波数解析処理を行う。この周波数解析処理では、ベルト表面の時間軸に沿う読取りセンサ４０１のセンサ出力電圧（プレスキャンデータ）を周波数軸に沿う信号へと変換する。

例えば、図２１に示す初期ベルトのセンサ出力電圧を周波数解析部にて周波数軸に沿う信号に変換（ＦＦＴ解析）すると、図２２に示すような結果が得られる。また、図２３に示す経時ベルトのセンサ出力電圧を周波数解析部にて周波数軸に沿う信号に変換すると、図２４に示すような結果が得られる。これらの図２２及び図２４を比較すると、複数の特定の周波数成分（図２４の周波数ｆｂ１、ｆｂ２…）の信号が吐出しており、キズや汚れ等による周波数成分が重畳していることが分かる。なお、図２４においては問題となるプロット（ｆｂ１、ｆｂ２…など）などのみ図示している。

次いで、ピーク周予め記憶しておいたベルト表面周波数データ（初期データ、例えば工場出荷時のベルト表面の周波数データ）を読み込み、周波数解析によって得られたベルト表面の周波数と各周波数成分の振幅に対し、所定レベルを上回った周波数成分のみをピーク周波数として算出するピーク周波数算出処理を行う。つまり、プレスキャンで得られたベルト表面周波数データと初期データとを比較してその差分を算出し、当該差分が予め定めた所定値（所定レベル）よりも大きくなる点の周波数を探し、不揮発性記憶メモリ（記憶手段）に格納（記憶）する。

例えば、図２２に示す初期ベルトのベルト表面周波数データを初期データとして、プレスキャンで図２４に示す経時ベルトのベルト表面周波数データが得られた場合、得られた各周波数成分の振幅（図２４）に対し、所定値（図２５の所定値Ｐ）よりも大きくなる点の周波数（図２５のｆｂ１、ｆｂ２…）を探し、所定値よりも大きくなる点の周波数（ピーク周波数）を記憶媒体へと記憶する。

次に、調整パターン４００の周波数（パターン周波数）の初期値と算出したピーク周波数とを比較し、ピーク周波数とパターン周波数が異なっているか否かを判別する。なお、ここで、パターン周波数とは、算出したピーク周波数、又は算出したピーク周波数及び当該ピーク周波数を含む前後の予め定めた範囲内の周波数帯の意味である。

例えば、調整パターン４００のパターン周波数の初期値と図２５のピーク周波数ｆｂ１，ｆｂ２…を比較し、パターン周波数の初期値領域にピーク周波数がないか否かを判別する。

このとき、ピーク周波数とパターン周波数が異なっていれば、パターン周波数及びその近傍の周波数を越える周波数成分をカットオフ周波数ｆ０とするフィルタ係数をフィルタにセットする。

また、パターン周波数とピーク周波数と異なっていなければ、パターン周波数の変更を行い、パターン周波数とピーク周波数でない周波数帯をピーク周波数の低い周波数帯から順に探し、パターン周波数とピーク周波数が異なるパターン周波数があるか否かを判別し、ピーク周波数の周波数帯と異なるパターン周波数があれば、調整パターン４００を当該パターン周波数になるように変更した後、変更後のパターン周波数及びその近傍の周波数を超える周波数成分をカットオフ周波数とするフィルタ係数をフィルタにセットする。

その後、調整パターン４００を搬送ベルト３１上に形成し、読取りセンサ４０１によって形成した調整パターン４００を読み取り、フィルタでフィルタリングを行う。

例えば、図２６（ａ）に示すように、パターン周波数領域（パターン周波数及びその近傍の周波数）を超える周波数成分をカットオフ周波数ｆ０としてフィルタにセットする。これにより、同図（ｂ）に示すように、フィルタリング処理を行った場合、カットオフ周波数ｆ０以上の周波数成分はカットされる。

ここで、パターン周波数とは、図２７に示すように、基準パターン４００ａ、被測定パターン４００ｂの各パターン幅Ｘを例えば１ｍｍ、２つのパターン間隔Ｙを例えば１ｍｍ、キャリッジ速度Ｚ（読取り速度）を例えば３００／ｓとした場合、パターン周波数は、
１／｛（Ｘ＋Ｙ）／３００｝で求められ、この例では、１÷{（１＋１）÷３００}＝１５０Ｈｚとなる。

したがって、調整パターン４００のパターン周波数を変更するには、基準パターン４００ａ、被測定パターン４００ｂのパターン幅Ｘあるいはパターン間隔Ｙを変更すればよく、どのような周波数に変更するかはピーク周波数（帯）によって決定することになる。

その後、得られたセンサ出力から調整パターン４００の位置を検出し、調整パターン４００の位置から着弾位置ずれ量を検出する。なお、この場合調整パターン４００の位置をキャリッジ２３の位置を検出するリニアエンコーダ１２９によるアドレス（位置情報）を用いて特定することで、正規の距離に対するずれ量を求めて、着弾位置ずれ量を算出してもよいし、あるいは、パターン間の時間とキャリッジ速度に基づいてパターン間の距離を算出して正規の距離に対するずれ量を求めて、着弾位置ずれ量を算出してもよい。し、着弾位置ずれ補正量を算出して吐出タイミングを変更する位置ずれ調整を行う。

そして、キャリッジ２３の往路と復路とのずれ量（往復ずれ量）などから印字吐出タイミングの補正値を算出し、算出した液滴吐出タイミングの補正値によって印字吐出タイミングを補正する。

これらに対して、ほぼ全ての周波数帯域にてパターン周波数とピーク周波数（帯）とが同じになったとき、異なるパターン周波数が選択できないときには、位置ずれ調整をできない旨（調整不可）を報知してユーザーやサービスへ通知する。調整不可を通知することで、位置ずれ調整を行なうことができない場合のダウンタイムを低減することができる。

このように、ベルト表面の状態を事前にプレ走査し、ベルト表面の出力を周波数解析（ＦＦＴ）した後にベルト表面のピーク周波数を検出して、ベルト表面の周波数とは異なる周波数帯のパターンを形成することで、初期時には存在しなかったベルト表面に存在する周波数成分（紙粉によるキズ、インクミストによる汚れ等）に埋もれることの無いパターンを形成することができるので、ベルト表面の状態が変化した場合でも、誤検知の少ないパターンの位置検出、着弾位置ずれ調整を行なうことができる。

次に、主制御部３１０によって実行される液滴着弾位置ずれ調整（補正）処理の第２例について図２８のフロー図及び図２９の説明図を参照して説明する。
この例では、調整パターン４００を形成する前に、キャリッジ２３を主走査方向に移動し、読取りセンサ４０１によって搬送ベルト３１の予め定めたパターン印字領域幅のみに対してプレスキャンを行って、搬送ベルト３１の表面（ベルト表面）の状態を読み取る。ここで、スキャンするベルト領域は、例えば図２９に示すように、予め分割した複数の領域（領域ＡないしＨ）のいずれか一つ又は複数であり、プレスキャン時にいずれの領域に対してスキャンをしたかを記憶媒体（記憶手段）に記憶する。

その後、プレスキャンを行ったパターン形成領域について、前記第１例で説明したと同様に、プレスキャンで得られる読取りセンサ４０１のセンサ出力電圧に基づいて当該領域におけるベルト表面の周波数と各周波数成分の振幅を算出する周波数解析処理を行い、ベルト表面の時間軸に沿う読取りセンサ４０１のセンサ出力電圧（プレスキャンデータ）を周波数軸に沿う信号へと変換する。

そして、スキャンした領域の初期データ（ベルト表面周波数データ）と、プレスキャン時に取得したベルト表面周波数データとの差分を算出し、得られた各周波数成分の振幅に対して、所定値よりも大きくなる点の周波数を探し、所定値よりも大きくなる点の周波数（ピーク周波数）を記憶手段へと記憶する。

次に、パターン周波数の初期値と算出したピーク周波数を比較し、パターン周波数の初期値領域にピーク周波数がなければ、パターン周波数及びその近傍の周波数を越える周波数成分をカットオフ周波数ｆ０とするフィルタ係数をフィルタにセットし、調整パターン４００を形成した後に位置ずれ調整を行う。

また、パターン周波数とピーク周波数が異ならないときには、パターン周波数の変更を行い、パターン周波数とピーク周波数が異なる周波数帯をピーク周波数の低い周波数帯から順に探し、ピーク周波数と異なるパターン周波数を算出したときには、パターン周波数及びその近傍の周波数を超える周波数成分をカットオフ周波数ｆ０とするフィルタ係数をフィルタにセットし、位置ずれ調整を行う。

これに対して、当該プレスキャンしたパターン形成可能領域において、ほぼ全ての周波数帯域にてパターン周波数とピーク周波数（帯）とが同じになったときには、前回プレスキャンした領域とは異なる領域について、再度プレスキャンし、同様に、周波数領域がパターン周波数とピーク周波数とならない領域を探し、同様の処理を行なう。すべてのパターン形成領域（この例では領域Ａないし領域Ｈのすべて）で、パターン周波数とピーク周波数（帯）とが同じになる場合には、位置ずれ調整をできない旨（調整不可）を報知してユーザーやサービスへ通知する。調整不可を通知することで、位置ずれ調整を行なうことができない場合のダウンタイムを低減することができる。

このように、プレスキャン領域をパターン形成領域（実際にパターンを形成する領域）に限定して読み取ることで、処理速度及び処理時に使用する記憶手段の領域の低減、及びパターン検出感度をより継続的に保持することができる。

本発明を適用した画像形成装置の一例の全体構成を示す概略構成図である。 同装置の画像形成部及び副走査搬送部の平面説明図である。 同じく一部透過状態で示す正面説明図である。 搬送ベルトの一例を示す断面説明図である。 同じく制御部の概要を説明するブロック図である。 同装置における液滴着弾位置検出及び液滴着弾位置補正に係わる部分を機能的に示すブロック説明図である。 同じくその説明に供する説明図である。 読取りセンサの説明図である。 搬送ベルトでのパターンの形成及びその検出の原理の説明に供する説明図である。 比較例におけるパターンの説明に供する説明図である。 パターン検出の原理の説明に供する液滴からの光が拡散する様子を示す説明図である。 同じく液滴が平坦化した場合に光が拡散する様子を示す説明図である。 同じく液滴着弾からの経過時間とセンサ出力電圧変化の関係の説明に供する説明図である。 調整パターン位置検出処理の第１例の説明に供する説明図である。 調整パターン位置検出処理の第２例の説明に供する説明図である。 調整パターン位置検出処理の第３例の説明に供する説明図である。 ブロックパターン（基本パターン）の説明に供する説明図である。 罫線ずれ調整パターンの説明図である。 色ずれ調整パターンの説明図である。 液滴着弾位置ずれ補正処理の第１例の説明に供するフロー図である。 初期ベルトのセンサ出力電圧の一例を示す説明図である。 同じく図２１の結果をＦＦＴ解析した結果を示す説明図である。 経時ベルトのセンサ出力電圧の一例を示す説明図である。 同じく図２１の結果をＦＦＴ解析した結果を示す説明図である。 初期ベルトと経時ベルトの差分（周波数）を示す説明図である。 パターン周波数のカットオフ周波数及びフィルタリング処理結果を説明する説明図である。 パターン周波数の説明に供する説明図である。 液滴着弾位置ずれ補正処理の第２例の説明に供するフロー図である。 パターン形成領域の説明に供する説明図である。

符号の説明

１…装置本体
２…画像形成部
３…副走査搬送部
４…給紙部
５…用紙（被記録媒体）
６…排紙搬送部
８…排紙トレイ
７…画像読取部
２３…キャリッジ
２４…記録ヘッド
２７…主走査モータ
３１…搬送ベルト
３２…搬送ローラ
１２１…維持回復機構
１２２ａ〜１２２ｅ…キャップ
１２４…ワイパ部材
１２５…空吐出受け
１３１…副走査モータ
４００…調整パターン
４０１…読取りセンサ（読取り手段）
４０２…発光素子
４０３…受光素子
５００…液滴（インク滴）
５０１…調整パターン形成／読取り制御手段
５０２…液滴吐出制御手段
５０３…着弾位置ずれ量演算手段
５０４…吐出タイミング補正量演算手段
５０５…着弾位置補正手段
５０７…周波数解析手段
５０８…ピーク周波数算出手段

Claims (8)

1. 液滴を吐出する記録ヘッドを搭載したキャリッジと、
   搬送ベルト上に着弾位置ずれ検出用パターンを形成するパターン形成手段と、
   前記キャリッジに備えられ、前記パターンを読取る発光手段及び受光手段で構成される読取り手段と、
   前記読取り手段の読取り結果に基づいて前記記録ヘッドからの液滴の着弾位置ずれを補正する手段と、
   前記パターンを形成する前に前記読取り手段で前記搬送ベルト上を走査したときの、前記読取り手段の読取り結果に基づいて前記搬送ベルト表面の周波数と各周波数成分の振幅を算出する周波数解析手段と、
   前記周波数解析手段によって得られたベルト表面の周波数と各周波数成分の振幅に対し、所定レベルを上回った周波数成分のみピーク周波数として算出するピーク周波数算出手段と、を備え、
   前記パターン形成手段は、前記周波数解析手段で算出された前記搬送ベルト表面のピーク周波数と異なる周波数の前記パターンを形成する
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、前記パターン形成手段は、前記パターンの周波数をパターン幅及びパターン間隔の少なくともいずれかで設定することを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記パターンの周波数及びその近傍の周波数を超える周波数成分をカットオフするフィルタリング手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項３に記載の画像形成装置において、前記ピーク周波数算出手段の算出結果に応じてカットオフする周波数成分を決定するカットオフ周波数算出手段を備え、前記カットオフ周波数算出手段で算出されたカットオフ周波数を用いて前記読取りセンサの出力に対してフィルタリングすることを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置において、前記周波数解析手段で、予め分割した複数の領域のいずれか１つ又は複数のベルト表面の状態を読み取り、前記読取った結果に基づいて前記パターンの形成可否を判別することを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項５に記載の画像形成装置において、前記パターンの形成可否の判別結果に基づいて前記パターンを形成可能な領域を記憶する記憶手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項６に記載の画像形成装置において、前記記憶手段に前記パターンを形成可能な領域を記憶した後、前記パターンの形成動作を行うことを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項１ないし７のいずれかに記載の画像形成装置において、前記ピーク周波数算出手段の算出結果が所定の帯域以上にわたって検出されたときには着弾位置ずれ補正ができない旨を報知する手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。

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